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Populationsgenetik des CRISPR-Cas-Systems in Bakterien
Projektbeschreibung:
Das CRISPR-Cas-System (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) ist ein weit-verbreitetes prokaryotischen, adaptives Verteidigungssystem gegen Phagen (Viren). Nach der Virusinfektion einer bakteriellen Zelle kann die Viren-DNA durch Cas-Proteine zerschnitten und in das CRISPR-Array von Spacer-Sequenzen eingebaut werden. Nachfolgende Infektionen mit demselben Virus werden nun verhindert, da fremde DNA, die mit dem Spacer übereinstimmt, das Ziel von Proteinen wird, die die erkannte DNA zerschneiden. Besitzt ein Bakterium nicht die richtige Spacer/Cas-Kombination und wird duch ein Virus angegriffen, so kann sich der Virus ausbreiten und das Bakterium umbringen.
In diesem Gemeinschaftsprojekt mit Rolf Backofen (Freiburg) Projekt kombinbieren wir bioinformatische Expertise mit probabilistischer Modellierung, um quantitative, verlässliche Modelle zum Verständnis der Evolution des CRISPR-Arrays in nah verwandten Linien zu erhalten. Für unsere Arbeit ist die bioinformatische Analysis, inklusive Assemblierung und Klassifizierung (mittels Cas-Proteinen) von vorhandenen metagenomischen Data aus Meerwasser und dem menschlichen Darm fundamental. Die Modellierung von CRISPR-Evolution ist entweder neutral, wo neue Spacer-Sequenzen in das CRISPR-Array entweder zufällig oder zu Beginn des Arrays eintreten. Realistischere Szenarien basieren auf der Ko-Evolution von Bakterien und Viren. Wir erweitern (die Analyse von) existierenden evolutionären Modellen durch einen Neutralitätstest und durch die Inferenz von horizontalem Gentransfer innerhalb des CRISPR-Cas-Systems.
Weitere Informationen: http://www.stochastik.uni-freiburg.de
Tel: 0761/203-5667
Email: peter.pfaffelhuber@stochastik.uni-freiburg.de
Projektlaufzeit:
Projektbeginn: 2016 Projektende: (unbegrenzt)
Projektleitung:
Prof. Dr. Peter Pfaffelhuber
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Abteilung für Mathematische Stochastik Prof. Dr. Peter Pfaffelhuber Ernst-Zermelo-Straße 1 79104 Freiburg
Telefon: 0761/203-5664 Fax: 0761/203-5661 Email: sekretariat@stochastik.uni-freiburg.de
http://www.stochastik.uni-freiburg.de/pfaffelhuber
Mitarbeiter:
Aktueller Forschungsbericht
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